Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел

§ 11. Гидравлическая машина. Гидравлический пресс (окончание)

Объём масла равен произведению площади поперечного сечения цилиндра и расстояния, на которое переместился поршень, т. е. V₁ = S₁h₁, V₂ = S₂h₂. Можно записать: S₁h₁ = S₂h₂ или

Как вы уже знаете, Сравнивая эти выражения, видим, что у них равны правые части, следовательно, равны и левые: Преобразовав это равенство, получим: F₁h₁ = F₂h₂. Произведение силы на расстояние, пройденное телом в направлении действия этой силы, есть работа (А = Fh). Таким образом,

А₁ = А₂, т. е.

гидравлическая машина не даёт выигрыша в работе.

В реальной ситуации работа А₁ силы F₁ всегда будет больше работы А₂ силы F₂, поскольку совершается работа не только по подъёму груза, лежащего на платформе, прикреплённой к большому поршню, но и по перемещению поршня, масла, находящегося в машине, по преодолению сил сопротивления. Поэтому коэффициент полезного действия (КПД) гидравлической машины всегда меньше 100%.

Вопросы для самопроверки

1. Каков принцип действия гидравлической машины?

2. Какой выигрыш в силе даёт гидравлическая машина?

3. Где применяются гидравлические машины?

4*. Может ли коэффициент полезного действия гидравлической машины быть равным 100%? Почему?

5*. Может ли гидравлическая машина дать выигрыш в работе? Как это доказать?

Задание 10

1. Площадь малого поршня гидравлического пресса 4 см², а большого— 100 см². На малый поршень действует сила 80 Н. Определите массу груза, который можно поднять с помощью большого поршня.

2. На малый поршень гидравлического подъёмника действует сила 50 Н, а большой поршень поднимает груз массой 75 кг. Чему равна площадь малого поршня, если площадь большого 60 см²? Вычислите работу силы, действующей на малый поршень, если он переместился на 0,5 м. На какую высоту при этом поднялся большой поршень ?

Ответы к заданиям

1. 200 кг.

2. 4 см²; 25 Дж; 0,03 м.

<<< К началу